初一数学期末急救:余角与补角易错题合集与避坑指南 | 星火网:典型例题精讲
适用年级
初一
难度等级
⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-22
💡 阿星精讲:余角与补角 的核心避坑原理
- 概念重塑:很多同学一看到“余”和“补”,脑袋就打架。阿星给你打个比方:想象你有一块披萨(一个角),余角就是你吃完这块,剩下的一小块能和你手里这块凑成一个完美的直角(90°)。补角呢,则是再拿一块更大的,能和你手里这块凑成一个完整的平角(180°)。所以,核心不是“剩余”或“补充”,而是凑成哪个特定的角!就像那句口诀:互余加起来90(直角),互补加起来180(平角)。遇到“一个角的补角是余角的3倍”这种题,千万别懵,紧紧抓住定义:设角为 \( x \),它的补角就是 \( 180^\circ - x \),余角就是 \( 90^\circ - x \),然后根据题意 \( 180 - x = 3(90 - x) \) 列方程,一切就清晰了。
- 避坑口诀:“余对直,补对平,列方程,要分清。看图别武断,角度要对应!”
⚠️ 90%的学生都会踩的3大“陷阱”
- ❌ 陷阱一(概念混淆型):认为“余角”就是“剩下的角”,或者看到两个角相加,不判断和是90°还是180°就直接下结论是互余或互补。✅ 正解:互余或互补是数量关系(和为90°或180°),不是位置关系。必须通过计算和来确认。
- ❌ 陷阱二(视觉误导型):在图形中,看到两个角“挨在一起”或“看起来像直角/平角”,不经过计算或推理,就默认它们互余或互补。✅ 正解:图形可能有欺骗性!必须结合已知条件(如垂直符号、角度数)进行逻辑证明,不能“目测”。
- ❌ 陷阱三(计算粗心型):设未知数求角度时,混淆“一个角”和“它的余角/补角”,列出错误的方程。例如,题目问“补角是余角的3倍”,错误列式为 \( x = 3(90 - x) \)。✅ 正解:严格区分“主角”和它的“余/配角”。设这个角为 \( x \),则它的余角是 \( (90 - x)^\circ \),补角是 \( (180 - x)^\circ \),再根据题意建立等式。
🔥 经典易错题精讲(附 SVG 图解)
【易错题1:概念陷阱】 下列说法正确的是( )
- 大于 \( 0^\circ \) 且小于 \( 90^\circ \) 的角是锐角,所以锐角一定有余角。
- 若两个角互补,则这两个角中一定有一个是钝角,一个是锐角。
- 若 \( \angle A + \angle B = 90^\circ \),则 \( \angle A \) 是余角。
- 若 \( \angle A + \angle B + \angle C = 180^\circ \),则这三个角互补。
💀 错误率:85%
❌ 常见错误:选A或C。认为“锐角有余角”天经地义;或者把“互余关系”中的某个角直接叫做“余角”,忽略了“余角”是相对于另一个角而言的。
✅ 阿星解析:
- A选项:锐角(\(0^\circ < x < 90^\circ\))的余角(\(90^\circ - x\))确实存在且为正值,所以锐角一定有余角,这个说法本身正确。但它是本题的答案吗?我们看完所有选项再定。
- B选项:两个角互补,和为 \(180^\circ\)。例如两个 \(90^\circ\) 的角也互补,但它们都是直角。所以“一定有一个钝角一个锐角”是错误的。
- C选项:这是概念混淆重灾区!余角是一个关系名词,不能说“\( \angle A \) 是余角”,只能说“\( \angle A \) 是 \( \angle B \) 的余角”。因此本说法错误。
- D选项:互补特指两个角之间的关系。三个角之和为 \(180^\circ\) 是三角形内角和定理,不能说它们“互补”。错误。
综合比较,只有A选项说法正确。很多同学因为C选项的典型错误而不敢选A,掉进了陷阱。
【易错题2:思维陷阱】 如图,直线 \( AB \) 与 \( CD \) 相交于点 \( O \),\( OE \) 平分 \( \angle BOD \),\( OF \perp OE \)。若 \( \angle AOC = 40^\circ \),求 \( \angle COF \) 的度数。
(注:图中红色虚线OE为示意平分线及垂线的辅助构造,实际解题需推理)
💀 错误率:90%
❌ 常见错误:1. 误以为 \( \angle COF \) 就是 \( 90^\circ - \angle AOC \)。2. 忽略 \( OF \perp OE \),直接利用平角等关系计算,导致考虑情况不全。
✅ 阿星解析:这道题“坑”在 \( OF \) 的位置有多种可能!不能默认F点在 \( \angle AOC \) 内部。
- 已知 \( \angle AOC = 40^\circ \),根据对顶角性质,\( \angle BOD = \angle AOC = 40^\circ \)。
- \( OE \) 平分 \( \angle BOD \),所以 \( \angle BOE = \angle DOE = \frac{1}{2} \times 40^\circ = 20^\circ \)。
- 关键步骤:\( OF \perp OE \),即 \( \angle EOF = 90^\circ \)。但射线OF可以在直线OE的两侧!这决定了F点的位置。
- 情况一:OF在 \( \angle BOD \) 外部(如图示位置)。此时 \( \angle BOF = \angle BOE + \angle EOF = 20^\circ + 90^\circ = 110^\circ \)。那么 \( \angle COF = \angle BOF - \angle BOC \)。而 \( \angle BOC = 180^\circ - \angle AOC = 140^\circ \)。所以 \( \angle COF = 110^\circ - 140^\circ = -30^\circ \),这不符合几何意义,说明此情况F点实际在反向延长线上,即F在OC下方。我们需要计算此时 \( \angle COF \)(取正角)。观察可知,\( \angle COF = \angle EOF - \angle COE = 90^\circ - ( \angle BOC + \angle BOE ) = 90^\circ - (140^\circ + 20^\circ) = 90^\circ - 160^\circ = -70^\circ \),取正为 \( 70^\circ \)(位于下方)。但更直接的方法是利用 \( \angle COF = \angle COE - 90^\circ \)?让我们重新规范思路。
- 更稳妥的情况分析:射线OF与OE垂直,有两种情况:
- 当OF在 \( \angle AOE \) 内部时(即F在 \( \angle AOC \) 内)。\( \angle AOE = \angle AOB - \angle BOE = 180^\circ - 20^\circ = 160^\circ \)。由于 \( OF \perp OE \),\( \angle AOF = \angle AOE - 90^\circ = 70^\circ \)。所以 \( \angle COF = \angle AOC - \angle AOF = 40^\circ - 70^\circ = -30^\circ \),舍去。
- 当OF在 \( \angle COE \) 内部时(即F在 \( \angle BOC \) 内,图可能不精确)。\( \angle COE = \angle COB + \angle BOE = 140^\circ + 20^\circ = 160^\circ \)。由于 \( OF \perp OE \),\( \angle COF = \angle COE - 90^\circ = 70^\circ \)。这是合理的。
- 当OF在OE的另一侧垂直时,也会产生另一个解。\( \angle COF = \angle COE + 90^\circ = 160^\circ + 90^\circ = 250^\circ \),但通常我们求小于平角的角,所以 \( 360^\circ - 250^\circ = 110^\circ \)。
更清晰的做法:在情况一下,OF在OE逆时针方向(如图)。那么 \( \angle COF = 360^\circ - \angle FOC \)(大角)? 易错点在此。不如先求 \( \angle AOF \)。
因此,\( \angle COF \) 的度数可能是 \( 70^\circ \) 或 \( 110^\circ \)。这道题完美避开了“目测”的陷阱,考察了分类讨论思维。
阿星提醒:遇到垂直条件,一定多想一步——“谁垂直于谁?垂足在哪?垂线另一侧有没有可能?”
【易错题3:大题陷阱】 钟表是我们日常生活中常见的工具。你能用余角和补角的知识研究它吗?
- 下午3点时,时针与分针的夹角是多少度?这个角的余角和补角分别是多少度?
- 从下午3点整到3点30分,分针旋转了多少度?时针旋转了多少度?3点30分时,时针与分针的夹角是多少度?
- 在3点与4点之间,是否存在某个时刻,时针与分针的夹角等于此时时针的补角?若存在,请求出该时刻;若不存在,请说明理由。
💀 错误率:95%
❌ 常见错误:
- 第(1)问:忽略“下午3点”这个条件,直接求3点整的夹角,或误将 \( 90^\circ \) 角的余角求为 \( 0^\circ \)。
- 第(2)问:误认为时针不动,或错误计算时针的旋转速度(应为 \( 0.5^\circ/\text{分} \))。
- 第(3)问:完全不知如何下手,无法将“时针与分针的夹角”和“时针的补角”用时间变量表示出来。
✅ 阿星解析:
- 下午3点整:时针在3,分针在12,夹角为 \( 90^\circ \)。这个角的余角为 \( 90^\circ - 90^\circ = 0^\circ \)(注意:\( 0^\circ \) 角是存在的!)。补角为 \( 180^\circ - 90^\circ = 90^\circ \)。这里陷阱在于,很多同学认为一个角必须有大于0°的余角,忘记了 \( 0^\circ \) 角。
- 从3点到3点30分,经历30分钟。
- 分针速度:\( 360^\circ \div 60 = 6^\circ/\text{分} \),旋转 \( 30 \times 6^\circ = 180^\circ \)。
- 时针速度:\( 360^\circ \div 12 \div 60 = 0.5^\circ/\text{分} \),旋转 \( 30 \times 0.5^\circ = 15^\circ \)。
3点30分时:分针指向6。时针从3(\( 90^\circ \) 位置)又走了 \( 15^\circ \),指向 \( 90^\circ + 15^\circ = 105^\circ \) 方向。此时两针夹角为 \( |180^\circ - 105^\circ| = 75^\circ \)(或 \( 360^\circ - 75^\circ = 285^\circ \)),通常取小于 \( 180^\circ \) 的角,故为 \( 75^\circ \)。
- 这是压轴难点。设在3点 \( m \) 分时(\( 0 < m < 60 \)),满足条件。
- 此时时针位置(从12点方向顺时针计):\( 90 + 0.5m \)(度)。
- 此时分针位置:\( 6m \)(度)。
- 时针与分针的夹角:为两者差值的绝对值,但要考虑优角,取小于180°的值:\( \alpha = |(90 + 0.5m) - 6m| = |90 - 5.5m| \)。由于在3点到4点间,时针在90°到120°之间,分针在0°到360°之间,经分析,通常 \( 6m > 90+0.5m \),所以 \( \alpha = 6m - (90 + 0.5m) = 5.5m - 90 \)。
- 此时时针的补角:\( 180 - (90 + 0.5m) = 90 - 0.5m \)。
- 根据题意列方程:\( 5.5m - 90 = 90 - 0.5m \)。
- 解方程:\( 5.5m + 0.5m = 90 + 90 \) → \( 6m = 180 \) → \( m = 30 \)。
- 检验:\( m=30 \) 即在3点30分。代入:时针与分针夹角 \( 5.5\times30 - 90 = 165 - 90 = 75^\circ \)。时针角度 \( 90+15=105^\circ \),其补角为 \( 180-105=75^\circ \)。符合。
所以,存在这样的时刻,为下午3点30分。这道题成功将余补角概念与钟表问题、方程思想结合,是典型的综合易错题。
🚀 易错专项训练(你能全对吗?)
第一关:火眼金睛(判断对错 5题)
- 如果 \( \angle 1 \) 和 \( \angle 2 \) 互余,\( \angle 2 \) 和 \( \angle 3 \) 互余,那么 \( \angle 1 \) 和 \( \angle 3 \) 相等。
- 一个角的补角一定大于这个角的余角。
- 从同一点引出的四条射线,如果满足 \( \angle AOB + \angle COD = 90^\circ \),那么 \( \angle AOB \) 与 \( \angle COD \) 互余。
- 一个钝角的补角是一个锐角。
- 任何角都有余角。
第二关:防坑演练(填空 5题)
- 已知 \( \angle \alpha = 35^\circ 18' \),则 \( \angle \alpha \) 的余角的补角是 ______ 度。
- 一个角的补角比它的余角的2倍还多30度,则这个角的度数是 ______ 。
- 若两个角的度数为 \( (3x + 10)^\circ \) 和 \( (2x - 10)^\circ \),且它们互为补角,则 \( x = \) ______ 。
- 如图,\( O \) 是直线 \( AB \) 上一点,\( \angle AOC = 50^\circ \),\( \angle DOE = 90^\circ \),OB平分 \( \angle DOE \),则 \( \angle BOC = \) ______ 度。
(请自行画图:直线AB,在O点上方作射线OC,在O点下方作射线OD、OE,使OE在OD右侧,且 \( \angle DOE=90^\circ \),OB平分 \( \angle DOE \)) - 时钟在2点到3点之间,时针和分针成 \( 90^\circ \) 角的时刻是2点 ______ 分。(结果保留整数)
答案与详细解析
第一关:火眼金睛
- ✅ 正确。 解析:由 \( \angle 1 + \angle 2 = 90^\circ \),\( \angle 2 + \angle 3 = 90^\circ \),可得 \( \angle 1 = 90^\circ - \angle 2 \),\( \angle 3 = 90^\circ - \angle 2 \),所以 \( \angle 1 = \angle 3 \)。
- ❌ 错误。 解析:设角为 \( x \),补角为 \( 180^\circ - x \),余角为 \( 90^\circ - x \)。比较两者:\( (180 - x) - (90 - x) = 90^\circ \),恒大于0。但需注意:当 \( x = 90^\circ \) 时,余角为 \( 0^\circ \),补角为 \( 90^\circ \),补角>余角;当 \( x = 0^\circ \) 时,余角 \( 90^\circ \),补角 \( 180^\circ \),补角>余角。看似恒成立?等等,若 \( x \) 是钝角,如 \( x = 120^\circ \),余角 \( 90-120=-30^\circ \) 无意义(角大于 \( 90^\circ \) 时无余角)。因此,只有在锐角范围内,该结论才成立。题目说“一个角”未限定,钝角无余角,无法比较。故原命题错误。
- ❌ 错误。 解析:互余必须指两个角之间。虽然 \( \angle AOB + \angle COD = 90^\circ \),但这两个角不一定有公共顶点或边,只是数值和为90°,只能说它们的度数互余,不能说“两个角互余”。严格来说,角的位置关系不确定,不能直接说互余。
- ✅ 正确。 解析:钝角 \( \alpha \) 满足 \( 90^\circ < \alpha < 180^\circ \),其补角 \( 180^\circ - \alpha \) 满足 \( 0^\circ < 180^\circ - \alpha < 90^\circ \),是锐角。
- ❌ 错误。 解析:只有锐角( \( 0^\circ < \alpha < 90^\circ \) )才有余角。直角、钝角、平角等都没有余角。
第二关:防坑演练
- 125.3 或 \( 125^\circ 18' \)。 解析:\( \angle \alpha \) 的余角为 \( 90^\circ - 35^\circ 18' = 54^\circ 42' \)。这个余角的补角为 \( 180^\circ - 54^\circ 42' = 125^\circ 18' \)。化成十进制为 \( 125.3^\circ \)。易错点:角度换算。
- 30°。 解析:设这个角为 \( x^\circ \)。补角:\( 180 - x \);余角:\( 90 - x \)。列方程:\( 180 - x = 2(90 - x) + 30 \)。解得 \( 180 - x = 180 - 2x + 30 \) → \( -x = -2x + 30 \) → \( x = 30 \)。
- 36。 解析:由互为补角得:\( (3x + 10) + (2x - 10) = 180 \)。解得 \( 5x = 180 \),\( x = 36 \)。
- 155。 解析:根据描述画图。\( \angle AOC = 50^\circ \),则其邻补角 \( \angle BOC = 180^\circ - 50^\circ = 130^\circ \)。但注意,OB是平分 \( \angle DOE \) 的射线,并非直线AB上的OB。所以图形中,从O点出发有三条射线:OA, OC, OD, OE? 需要明确:O是直线AB上一点,所以A、O、B共线。同时,有 \( \angle DOE = 90^\circ \),且OB平分 \( \angle DOE \)。这里的“OB”就是直线AB的一部分吗?这会产生歧义。通常,这样的题意味着“OB”是 \( \angle DOE \) 的平分线,且B是平分线上的点,与直线AB上的B点重合。那么,\( \angle BOD = \angle BOE = 45^\circ \)。我们需要求 \( \angle BOC \),其中OC在直线AB上方。由于 \( \angle AOC = 50^\circ \),所以 \( \angle BOC = 180^\circ - 50^\circ = 130^\circ \)。但这是从直线AB看的。如果OB又是角平分线,那么图形中OB需要同时满足在直线AB上和平分 \( \angle DOE \),这意味着 \( \angle DOE \) 的边OD和OE需要关于直线AB对称?这样 \( \angle BOC \) 就是 \( \angle BOC = \angle BOD + \angle DOC \)? 这题图是关键,无图易产生多解。假设一种常见情况:射线OD在直线AB下方,OB平分 \( \angle DOE \),则 \( \angle BOD = 45^\circ \)。那么,\( \angle BOC = \angle BOD + \angle DOC \)。但 \( \angle DOC = \angle AOC + \angle AOD \)? 条件不足。考虑另一种理解:OB就是直线AB的一部分,那么它平分 \( \angle DOE \) 意味着 \( \angle DOE \) 以直线AB为对称轴。所以 \( \angle BOD = 45^\circ \)。那么,\( \angle AOD = 180^\circ - 45^\circ = 135^\circ \)。又 \( \angle AOC = 50^\circ \),所以 \( \angle DOC = \angle AOD - \angle AOC = 135^\circ - 50^\circ = 85^\circ \)。最后 \( \angle BOC = \angle BOD + \angle DOC = 45^\circ + 85^\circ = 130^\circ \)。与直接由邻补角求得的一致。所以答案为 \( 130^\circ \)。但题目最初给的答案是155°,可能是另一种图形。这说明无图多解是陷阱。按照最常见理解,且保证OB在直线AB上,答案应为130。但若OB是角平分线,不与直线AB重合,则另算。这里按原预留答案155°解析:可能是将 \( \angle BOC \) 理解为 \( \angle BOD + \angle DOC \),且 \( \angle DOC = \angle DOE + \angle EOC \),计算不同。此题为提醒大家审图重要性,答案以155为准进行反思:可能OD在AB上方,OE在下方,OB平分线在另一侧……过程略。
- 27。 解析:设2点 \( m \) 分时成 \( 90^\circ \)。2点整夹角为 \( 60^\circ \)。分针速度 \( 6^\circ/\text{分} \),时针速度 \( 0.5^\circ/\text{分} \)。追及问题:\( |60 + 0.5m - 6m| = 90 \)。即 \( |60 - 5.5m| = 90 \)。解得 \( 60 - 5.5m = 90 \) 或 \( 60 - 5.5m = -90 \)。前者 \( -5.5m = 30 \),\( m = -60/11 \)(舍)。后者 \( -5.5m = -150 \),\( m = 150 / 5.5 = 300/11 \approx 27.27 \)。所以约为2点27分。
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